Альтернативный сплайсинг как переключатель Вкл/Выкл
Путь дифференцировки пола у Дрозофилы включающий гены Sex lethal, transformer и supressor of white apricot, хорошо иллюстрирует использование альтернативного сплайсинга при контроле развития ( рис ).
Определяющим фактором пола у Дрозофилы является отношение Х хромосом к аутосомам (А) ( Cline T.W. 1985 ). Отношение Х:А=1 приводит к женскому развитию, а отношение Х:А=0.5 - к мужскому. Ответом на этот первичный сигнал является включение иерархии регуляторных генов, которые работают при инициации, экспрессии и соответствующем поддержании заданного состояния пола ( Cline T.W. 1985 ). Конечная стадия включает развитие дифференцированных по половому признаку клеток как соматических, так и зародышевых.
Иерархия процесса включает центральный контрольный ген Sex-lethal (Sxl) активирующий ген transformer (tra) вместе с геном tra-2, затем устанавливается мужское или женское состояние гена double-sex (dsx). У женских особей ген dsx действует вместе с геном intersex (ix) ответственным за подавление генов, отвечающих за мужское развитие. У мужских особей - наоборот, dsx работает на подавление генов, ответственных за женское развитие. В случае генов Sxl, tra и dsx развитие включает в себя альтернативный сплайсинг ( рис ).
Мужские и женские транскрипты гена Sxl различаются включением в женские специфического экзона, вводящего терминирующий кодон. У женских особей этот специфический экзон отбрасывается и мРНК кодирует белок длиной 354 АК с последовательностью, похожей на ряд белок-связывающих белков ( Bell 1988 ).
Ген tra подвергается аналогичному процессу пол-специфического сплайсинга генерирующего функциональную мРНК только у женских клеток ( Boggs R.T. 1987 ). У мужских клеток, интрон длиной 73 нуклеотидов сплайсируется между экзонами 1 и 2 и наиболее длинная открытая рамка считывания в результирующей РНК состовляет 48 АК. У женских - вырезается первый интрон длиной 248 нуклеотидов.
Ген suppresor of white apricot (su(w)) представляет другой пример использования механизма переключателя Вкл/Выкл и обратной связи при альтернативном сплайсинге.
В случае с dsx сплайсинг также используется как переключатель между двумя альтернативными наборами функций.
